Hybrid-סול ג'ל - פונקציונליות הרומן ציפוי היברידי Sol-Gel הגדר הצעה עמידות בפני קורוזיה רבתי על ידי Meri

:: AZoNanotechnology סעיף

נושאים שידונו

רקע
הקדמה
פריצת דרך בפיתוח של Hybrid-סול ג'ל
מאפייני הערכת הביצועים של ציפויים היברידי Sol-Gel
תקציר

רקע

מרי (לשעבר MRI) כבר מרכז מצוינות במחקר בחומרים מאז 1990. מצוינות זו הוכרה בשנת 2001 כאשר מחקר הערכה גופנית (ריי) הוענק דירוג 5 המחקר שבוצע MRI. זה עושה את Meri הגבוהה ביותר מדורגים מחלקת מסוגו במגזר האוניברסיטה החדשה דורג לצד המחלקות חומרים של אוניברסיטאות כמו ליברפול המלכה מרי.

של Meri מחקר וייעוץ פעילויות נתמכים על ידי בסיס ציוד גדול מתקדמת החל מיקרוסקופ אלקטרונים האחרונה חומרה מחשוב עתיר ביצועים.

הקדמה

קורוזיה המכות בענף הבנייה ועלויות הכלכלה בבריטניה כ 3-4% מהתמ"ג. אסטרטגיה משותפת כדי למנוע קורוזיה היא ליישם ציפויים. היסטורית חלק היעיל ביותר ציפוי מתכות מערכות (כולל טיפולים מראש, ואת primers העליונה מעילים) מכילים חומר מסרטן כרום VI (Cr ^{6 +).} חקיקה סביבתית נוכחי כעת צמצום או הטלת איסור מוחלט על השימוש Cr (VI) מערכות מבוססות. זה הוביל לחיפוש אחר מערכות מציעה אלטרנטיבה שווה תכונות עמידות בפני קורוזיה.

Pre-treatment/primer חלופה פוטנציאלית, אחד שבו הוא צובר ריבית פופולריות, הוא זה של " סול ג'ל ", שבו" סול "הוא חלקיקים (בין 0.0001 לבין 0.001mm בגודל) התפזרו מושעה בנוזל, ו היכן "ג'ל" יכול להיחשב נוזלים ומוצקים מפוזרים "בתוך אחד את השני".

עד כה הרוב המכריע של יישומים של סול ג'ל היו מבוססים על פורמולציות אורגניים בלבד, בדרך כלל סיליקה או אלומיניום אשר מבוסס, בהתאמה, לייצר סיליקה / חמצן אלומיניום / רשתות חמצן מולקולרי. מערכות אלה דורשות זמן לרפא פעמים או טמפרטורה גבוהה לרפא (לרוב מעל 300 ° C), אשר הגביל עד כה את מגוון היישומים עבור סוג זה של ציפוי. יתרה מכך, יש להם עובי הציפוי מוגבל (פחות מ 0.001mm למערכת יחיד מעיל) והם נוקשה, לעתים קרובות כל כך סדק.

פריצת דרך בפיתוח של Hybrid-סול ג'ל

לאחרונה חוקרים חומרים והנדסה מכון המחקר בבית שפילד האלאם האוניברסיטה עשו פריצת דרך בפיתוח היברידית סול ג'ל , אשר מכילים שני רכיבים אורגניים ואורגניים. המרכיב האורגני הוא בדרך כלל מבוססי פחמן - לבין אג"ח סיליקה וחמצן סיליקון פחמן וכתוצאה מכך לאפשר מגוון של נכסים כדי להתפתח, כולל דרגות שונות של hydrophilicity / hydrophobicity (את היכולת לספוג או לדחות מים בהתאמה), גמישות היכולת functionalise ציפוי ידי encapsulating חומרים בעלי תכונות ספציפיות.

מגוון ציפויים היברידית פיתחו כיום הם גמישים, עבה (עד 0.015mm), תלוי יחס אורגניים / אורגני, ניתן לרפא בטמפרטורות נמוכות יחסית לפעמים עד עשרות שניות. זה יצר את האפשרות של שימוש סול ג'ל ציפויים עבור נפח גבוהה שורת יישומים.

לחילופין, אם עוד פעם הוא ריפוי זמין אפשרי בטמפרטורת החדר, אשר התאפשרה "פעילים ביולוגית" ציפויים: והנה, המרכיב הפעיל מבחינה ביולוגית מונע כל חיידקים באופן טבעי בסביבה מיישבים את פני השטח והפקת "ביו הסרט" כלומר, Biofouling, אשר יכול להוביל מקומי מאוד "מיקרוביאלי-Induced קורוזיה".

בנוסף, שינוי רכיבים אורגניים / אורגני יחסי מציג אפשרויות מעניינות אחרות. לדוגמה, תוספת של מעכבי מסוימים הארץ נדיר קורוזיה (כגון ניטראט cerium) מספק עמידות בפני קורוזיה שיפור תכונות "ריפוי עצמי". במילים אחרות, משטח שרוט עשוי לראות כמות קטנה של קורוזיה נקודתיים ואחריו פסיבציה של מתכת חשופה באתר שריטה אבל לא היה סימן את תחילתה של קורוזיה נפוץ יותר.

מאפייני הערכת הביצועים של ציפויים היברידי Sol-Gel

מגוון של בדיקות מעבדה שנערכו על מנת להעריך את המאפיינים ואת הביצועים של אלה ציפויים , כולל ספריי מלח נייטרלי בדיקות prohesion, טבילה פשוט לטווח ארוך, אלקטרוכימיים עכבה ספקטרוסקופיה, הדבקה לכופף בדיקות גמישות לחתוך קצה בדיקות קורוזיה.

בנוסף לכך, מספר בדיקות שדה נערכו - הבולט שבהם עד כה על הגדר התמזה בלונדון.

גרסה חדשה של ציפוי סול ג'ל כעת להיות מיוצר. מערכת זו היא ממס חינם (100% על בסיס מים) ויש לו את היתרון הסביבתי הוסיף כי לא תרכובות אורגניות נדיפות (VOCs) שפורסמו במהלך תהליך ריפוי.

תקציר

לסיכום, סול ג'ל מערכות יש פוטנציאל יישומי בתחומים רבים, כולל טיפול טרום primers. בנוסף, סול ג'ל ניתן להשתמש במגוון רחב של יישומים אדריכלי הבנייה, כמו גם מעיל העליון מגן על מנת למנוע קורוזיה משטח לפגוע אסתטיקה או ציפוי ראשוני לתמוך מגוון רחב של מעילים העליון הסופי.

מקור: מרי - החומרים והנדסה מכון המחקר

לקבלת מידע נוסף על מקור זה בקר Meri - החומרים והנדסה מכון המחקר .